Пороговое устройство

 

ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее компаратор, к первому входу которого подключены один вывод резистора, анод первого и катод второго диодов, к второму входу компаратора подключен источник опорного напряжения, другой вывод резистора соединен с входной шиной, а выход компаратора - с выходной шиной, два источника защитного напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей и повышения достоверности информации, в него введены дополнительно два переключателя и два источника контрольного напряжения, причем выход первого источника защитного напряжения подключен к первому входу, а выход первого источника контрольного напряжения подключен к второму входу первого переключателя, управляющий вход которого подключен к первой контрольной шине , а выход - к катоду первого диода, при этом выход второго источника защитного напряжения подключен к первому входу , а выход второго источника контрольного напряжения подключен к второму входу второго переключателя, управляющий вход которого подключен к второй контрольной шине, а выход - к аноду второго диода. (/} СО со сд 00

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4 5д G 05 В 1/00; Н 03 К 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3507840/24-21 (22) 01.11.82 (46) 07.01 85. Бюл. № 1 (72) Э. В. Михайлов (53) 621.374.33 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 459847, кл. G 05 В 1/Ol, 05.02.75.

2. Алексенко A. Г. и др. Применение прецизионных аналоговых ИС. М., «Радио и связь», 1981, с. 54, табл. 1 и 6 (прототип). (54) (57) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее компаратор, к первому входу которого подключены один вывод резистора, анод первого и катод второго диодов, к второму входу компаратора подключен источник опорного напряжения, другой вывод резистора соединен с входной шиной, а выход компаратора — с выходной шиной, два источника защитного напряжения, отли„„SU, 1133581 A чающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей и повышения достоверности информации, в него введены дополнительно два переключателя и два источника контрольного напряжения, причем выход первого источника защитного напряжения подключен к первому входу, а выход первого источника контрольного напряжения подключен к второму входу первого переключателя, управляющий вход которого подключен к первой контрольной шине, а выход — к катоду первого диода, при этом выход второго источника защитного напряжения подключен к первому входу, а выход второго источника контрольного напряжения подключен к второму входу второго переключателя, управляющий вход которого подключен к второй контрольной шине, а выход — к аноду второго диода.

1133581

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля величины напряжения.

Известны пороговые устройства, содержащие операционный усилитель, один из входов которого соединен с источником входного сигнала, а другой — с резистивным делителем напряжения и через один из резисторов делителя напряжения с источником опорного напряжения, ключ, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход ключа шунтирует другой резистор делителя (1) .

Недостатками таких устройств являются отсутствие защиты входа от перегрузок по напряжению и низкая достоверность выходной информации.

Наиболее близким к предлагаемому является пороговое устройство, содержащее компаратор, к первому входу которого подключены один вывод резистора, анод первого и катод второго диодов, к катоду первого и аноду второго диодов подключены соответственно первый и второй источники защитных напряжений, к второму входу компаратора — источник опорного напряжения, другой вывод резистора соединен с шиной входных сигналов (2).

Недостатками известного устройства являются низкая достоверность информации на выходе компаратора (при возникновении неисправности компаргтора последняя может долго оставаться необнаруженной и привести к нежелательным последствиям) и ограниченные функциональные возможности (нельзя проверить работоспособность компаратора без отключения проверяемого объекта от входа компаратора) .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение достоверности информации устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в пороговое устройство, содержащее компаратор, к первому входу которого подклю,чены один вывод резистора анод первого и катод второго диодов, к второму входу компаратора — источник опорного напряжения, другой вывод резистора соединен с входной шиной, а выход компаратора — с выходной шиной, два источника защитного напряжения, введены дополнительно два переключателя и два источника контрольного напряжения, причем выход первого источника защитного напряжения подключен к первому входу, выход первого источника контрольного напряжения — к второму входу первого переключателя, управляющий вход которого подключен к первой контрольной шине, а выход — к катоду первого диода, при этом выход зторого источника защитного напряжения йодключен к первому входу, а выход второго источника контрольного напряжения — к второму входу второго пере-.

1О

35 ключателя, управляющий вход которого подключен к второй контрольной шине, а выход — к аноду второго диода.

На фиг. 1 представлена схема порогового устройства; на фиг. 2 — шкала напряжений, поясняющая работу устройства.

Пороговое устройство содержит компаратор 1, к второму входу которого подключен источник 2 опорного напряжения, а к первому входу компаратора 1 — один вывод резистора 3, анод диода 4 и катод диода 5, при этом выходы источников 6 и 7 защитного напряжения подключены соответственно к первым входам первого и второго переключателей 8 и 9, а выходы источников

10 и 11 контрольного напряжения — к вторым входам соответственно первого и второго переключателей 8 и 9, при этом управляющие входы первого и второго переключателей 8 и 9 подключены соответственно к первой и второй контрольным шинам 12 и 13 причем второй вывод резистора 3 соединен с входной шиной 14 (входных сигналов), а выход компаратора 1 — с выходной шиной 15 (выходных сигналов) .

Устройство работает следующим образом.

Напряжение на первом входе компаратора 1 определяется подаваемым на входную шину 14 напряжением Ux. С целью упрощения рассуждений приняты допущения: напряжения источников 2, 6, 7, 9 и 10 и Ux положительны; падение напряжения на открытом диоде 4 или 5 не зависит от тока и равно Uq.

При отсутствии управляющих сигналов на шинах 12 и 13 переключатели 8 и 9 подключают источники. 6 и 7 соответственно к катоду диода 4 и аноду диода 5.

При этом напряжение на первом входе компаратора находится в пределах hUpas, причем Л Upas = Uwx - !Ь щ + 2, (взаимное расположение напряжений одно относительно другого показано на фиг. 2).

Выходной сигнал компаратора определяется соотношением между напряжениями Ux и Uon.

При подаче управляющего сигнала на первую контрольную шину 12 и отсутствии аналогичного сигнала на второй контрольной шине 13 переключатель 8 отключает источник 6 от катода диода 4 и подключает к нему источник 10 (к аноду диода 5 подключен источник 7). При этом напряжение на первом входе компаратора находится в пределах Л.(4 причем

< 1-4 = U owp — 1Ь зам + 2Од

Поскольку Uf, ð + Up, Uon, компаратор 1 независимо от реального соотношения напряжений U< и Uon вырабатывает сигнал, соответствующий неравенству

Ux(Uon.

1133581

42 конщр и засц

Ооп

Puz. Z

02заи4 f ewmp.

Состав и тел ь Н. Ма ркин

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор О. Билак

3а каз 9835/39 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При отсутствии управляющего сигнала на первой контрольной шине 12 и подаче аналогичного сигнала на вторую контрольную шину 13 к катоду диода 4 подключен источник 6, а к аноду диода 5 — источник 11. При этом напряжение на первом входе компаратора 1 находится в пределах

Ю, причем и Ug = 11 4щ -1Ь контр+ 2Ug.

Поскольку 11 контр — Up> Uoo, компаратор 1, независимо от реального соотношения напряжений 11д и Uon, вырабатывает сигнал, соответствующий неравенству Ux> Uon.

Таким образом, предлагаемое пороговое устройство, помимо выполнения своей основной функции, обеспечивает эффективную защиту входов компаратора от перегрузок по напряжению и позволяет повысить достоверность выходной информации устройства без ухудшения точности путем проверки функционирования компаратора, исключающей механическую коммутацию входных цепей

10, устройства или подключение дополнительных элементов непосредственно к первому входу компаратора.